Zitat :
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Der Strom ist gegeben: 20mA.
Die Spannung, die über dem Widerstand abfallen muss ist die Betriebsspannung minus der Vorwärtsspannung der LED.
Also: R=U/I=(5V-3.2V)/20mA=90Ohm |
Schöne Rechnung, nur wenig zutreffend für den vorliegenden Fall.
Erstens: Es wird bei der Rechnung davon ausgegangen, dass die Spannungsquelle einen hinreichend niedrigen Innenwiderstand hat - also populärhalbwissenschaftlich formuliert; Strom bis zu zum dezet liefern kann, ohne mit ihrer Spannung einzuknicken.
Nur trifft das auf einen stinknormalen uC Ausgang nicht zu. Schlimmstenfalls bringt er nahe seiner maximalen Strombelastbarkeit gerade noch 1 oder 2V auf die Beine. Darum schalten findige Konstrukteure auch die LED mit niedrigen Flusspannungen ohne Vorwiderstand direkt an den Ausgang von CMOS Gattern - der Innenwiderstand des CMOS Ausgangs ist dann der Vorwiderstand der LED.
Zweitens: Eine logische "1" bei einem 5V betriebenen Microprozessor (oder digitalem Baustein generell) ist nicht mit 5V gleichzusetzen. Hier ist der Wert U
OH aus dem Datenblatt heranzuziehen bzw in der Praxis zu messen, da wie vorher gesagt, die Spannung am Ausgang unter Last einbrechen wird. Schlimmstensfalls kommt U
OH gar nicht über 3.2V
Drittens: Die am Innenwiderstand des uC Ausgangs abfallende Spannung erzeugt eine Verlustleistung. Belegst du mehrere Ausgänge mit LEDs, hast flott die maximale Verlustleistung des uCs überschritten.
Also nimm einen Schalttransistor (in Emitterschaltung!) mit passendem Basisspannungsteiler, dann passt die Rechnung oben und der Micro freut sich. Die über dem Transistor abfallende UCEsat (~0.2V) und der Innenwiderstand der leitenden CE Strecke kann man im Gegensatz zum uC Ausgang als hinreichend gering betrachten.
